2011初中化学竞赛试题和答案

1 2011 年全国初中学生化学素质和实验能力竞赛 （第 二 十 一 届天原杯）复赛试题 题 号 一 二 三 四 总 分 得 分 试题说明： 页，满分 100分。 （附加题供选用） H:1 C:12 N:14 O:16 3 4 S:32 K:39 0 6 4 5 08 2小时 一、选择 题 (本题包括 15个小题，每小题 2分，共 30分。 每小 题有 1个或 2个选项符合题意。若有两个答案的错 1个 不得分， 漏选 1个扣 1分。请将答案填在下表相应题号的空 格内。） 题 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 答 案 1 联合国决定 2011 年为“国际化学年”，以纪念化学所取得的成就以及对人类文明的贡献为宗旨。下列提法 不 符合 其宗旨的是 （ ） A 化学是一 门创造新物质的科学，是自然科学中创造新物质最多的科学领域 B 普及化学知识，宣传化学贡献，提高公众科学素质 C 让公众更多地了解化学为满足社会需求所作出的贡献，鼓励人们尤其是青少年学习化学的兴趣，激发他们创造未来化学的热情 D 推广食用 不含任何化学物质 的绿色食品 2 关于天然气的下列叙述中 不正确 的是 ( ) A 天然气和沼气的主要成分都是甲烷 B 液化石油气 灶具 改 为天然气作燃料，燃烧时应减小进空气 量 或增大进天然气量 C 天然气与空气混合点燃，不会发生爆炸 D 与 煤炭相比，天然气燃烧产生的废气中， 污染物 较 少 3 三甲基一氯硅 ( 一种 生产有机硅化合物的 原料 ， 遇 明火或氧化剂会引起爆炸 ，在空气中燃烧生成一氧化碳、二氧化碳、二氧化硅和氯化氢，与水接触可产生雾状盐酸 。 则下列说法 错误 的是 （ ） A保存三甲基一氯硅时应密封防水 B扑灭三甲基一氯硅引发的 着火 ， 应使用二氧化碳、干粉 灭火剂 ，并 用弱碱性水处理 C三甲基一氯硅 水溶液 定小于 7 D三甲基一氯硅 由碳、氢、硅、氯四个原子构成 4 根据 “绿色化学 ”的思想，某化学家设计了下列化学反应步骤： 该方案的主要目的是为了制备 （ ） A B C D. 分 评卷人 2 5 新型纳米材料 3 x 4)中 M 表示 +2 价的金属元素，在反应中化合价不发生变化。常温下， 使工业废 气中的 化为 S，流程如下： 则下列判断正确的是 （ ） A 还原剂 B 该反应的催化剂 C x y D 生了分解反应 6 核电荷数小于 18 的某元素 X，其原子的电子层数为 n，最外层电子数为 2n+1，原子核内质子数为 2列有关 X 的说法 错误 的是 （ ） A X 能形成化学式为 X( 的物质 B X 可能形成化学式为 物质 C X 原子的最外层电子数一定比核电荷数少 10 D X 可能形成化学式为 物质 7科学家对石墨进行处理使得石墨片的厚度逐渐 变薄 ，最终获得目前已知的最薄的材料 石 墨 烯 （如右图）。 石 墨 烯 作为电导体，它和铜有着一样出色的导电性；作为热导体，它比目前任何其他材料的导热效果都好。下列关于石墨烯的说法正确的是 （ ） A 石 墨 烯 是 一种新型的纳米化合物 B 石 墨 烯 与 为同素异形体 C 石 墨 烯 与有机物烯烃一样，是一种有机化合物 D石墨制 取 石 墨 烯 的过程是化合反应 8已知下列物质的名称分别是 名称 硫代硫酸钠 多硫化钙 过氧化钡 超氧化钾 化学式 据 上述命名规律回答： 命名为 ( ) A 三硫代碳酸钾 B 多硫碳酸钾 C 过硫碳酸钾 D 超硫碳酸钾 9工业品盐酸 中因含有 而带黄色，若某工业品盐酸中的 H 和 的个数比为 91:94，则该盐酸中 和 的个数比为 ( ) A 1:1 B 1:3 C 91:94 D 1:94 10 如 右 图所示的甲、乙两个装置中，胶头滴管中吸入某种液体，平底烧瓶中充入 (或放入 )另一种物质，挤压胶头滴管加入液体，一段时间后两装置中的气球都明显胀大 (忽略液体体积对气球 体积 的影响 )。则滴管 和烧瓶中所用试剂可能是 （ ） 11 右图所示装置有洗气、储气等用途。在医院给病人输氧气时，也利用了类似 的装置，并 在装置中盛放大约半瓶蒸馏水。以下说法 不正确 的是 ( ) A导管 B 连接供给氧气的 钢瓶 B导管 B 连接病人吸氧气的塑胶管 C该装置可用来观察输出氧气的速度 D该装置可用来调节输出氧气的速度 甲 乙 A 稀硫酸和铜片 水和 双氧水和 液和 液和稀硫酸 液和 硝酸银溶液和 3 12 由 C、 H 两种元素组成的化合物叫烃，碳原子数在 4 及以下的烃在常温常压下通常为气体 。 常温常压时 ， 烃 另一种烃组成的混合气体中碳元素的质量分数为 87，则混入的烃可能是 ( ) A B C D 3 喜树中含有一种被称为喜树碱的生物碱，这种碱的 相对分子质量 在 300 400 之间，实验分 析得知其元素组成为： C 占 O 占 且 O 含量为 H 的 4 倍，其余为 N，则一个喜树碱分子中含有的原子总数为 ( ) A 42 B 43 C 44 D 45 14已知 t 时，盐 M（不含结晶水， 相对分子质量为 126）的溶解度为 S 克。在一定量的 a g M 后，恰好为 t 时的饱和溶液。若用 M7替 M，欲使原溶液在 t时恰好饱和，则需加入 M7质量（克） 为 （ ） 15下列从原料及有关试剂分别制取相应的最终产物的设计中，理论上正确、操作上可行、经济上合理的是 ( ) 二、填空题（本题包括 10 个小题，共 40 分） 16 （ 6 分 ） 水是生命之源，与生活生产关系密切。保护水环境、珍爱水资源，是每个公民应尽的责任和义务。 （ 1）为了防止水的污染，下列做法有利于保护水资源的是 （ 填编号 ） 。 抑制水中所有动、植物的生长； 不任意排放工业废水； 大量使用化肥农药； 生活污水经过净化处理后再排放。 天然水中含有许多杂质，自来水生产过程中，常用过滤的方法除去水中悬浮的杂质，同时还必须进行消毒。 一种新型的自来水消毒剂，工业上用 取 配平下列 化学方程式 ： = 2 2）在化学实验和科学研究中，水也是一种常用的试剂。水分子在特定条件下容易得到一个H ，形成水合氢离子（ ）。 下列对上述过程的描述 不合理 的是 （ 填序号 ） 。 A氧 元素 发生了改变 B微粒的 组成 发生了改变 C微粒的化学性质发生了改变 D 与 水 分子 比水合离子 的电子数发生了改变 研究人员最近发现，在一定的实验条件下，给水施加一个弱电场，在 常温、常压下 ，水可以结成冰，称为 “热冰 ”。 “热冰 ”有许多实用价值，如开发新药、用于纳米打印机等，还可能用来 （ 填写序号 ） A代替干冰 B防止冰川熔化 C在室温下制作冰雕 D建室温溜冰场 （ 3） 医药上 可 用石膏来固定骨折部位。石膏 有 熟石膏 (1种白色粉末 )和生石膏 (种坚硬的固体 )两种 ， 固定骨折 的 石膏是 (填 化学 式 )。 固定 时发生 反应 的化学方程式 。 得分 评卷人 4 17 （ 3 分 ） 应产生黑色金属钯粉末 （ 反应中有水参加 ） ， 用 此 来 检测 环境的污染 情况 ，此反应的化学方程式为 ： ，反应中 有 性。 18（ 4 分）某金属 A 的氯化物溶液 200 g，溶质质量分数为 向其中 加 入 液至不再产生沉淀为止，过滤干燥得沉淀的质量为 28.7 g。该金属的相对原子质量为_。可确定 A 为 _元素，其氯化物的化学式为 _。 19 （ 5 分） 氧化铜 (黑色 )、氧化亚铜（红色）都可用作玻璃或瓷器着色剂， 在高温下 4 用木炭还原 了发生： 2 C 2 反应外 ， 还可发生其他反应，请写出木炭与氧化铜发生的其他反应的化学方程式 。 酸性溶液中不稳定，可发生自身氧化还原反应生成 述如何用最简便的实验方法来检验 木炭还原所得到的红色物质中是否含有 。 20 （ 5 分 ） 根据下表中溶解度（ 20 ） ： 溶质 解度 g / 100确认 解度小于 以下实验： ）和 液混合、搅拌、过滤并用蒸馏水 洗涤沉淀。取少量滤液用 液酸化后再加 淀， 溶液中 24可能 源于： ； 。 取少量经水洗涤 的沉淀，和盐酸反应 逸出的气体能使澄清 H)2 变混浊， 发生了上述两个可能中的哪个反应，写出该反应的化学方程式： 。 21（ 3 分） 已知 、 种硝酸盐热分解 化学方程式如下 ： 2 热 2 2 加热 2 4 + 2 热 2 2 + 又知 水中反应的化学方程式如下 ： 4 2 = 4 固体可能由上述三种硝酸盐中的一种或几种组成。取适量该固体充分加热 ，得到一定量的气体， 将这些气体通入水中，结果全部被吸收，没有剩余，回答： （ 1） 若 该固体 是纯净物 ， 指出是哪种盐 ，为什么？ 。 （ 2） 该固体不可能是混合物，为什么？ 。 22 （ 6 分）钨是熔点最高的金属，是重要的战略物资 ， 广泛用于 钢铁 工业、电真空照明材 料等方面。钨在自然界主要以钨 （ +6 价 ） 酸盐的形式存在。有开采价值的钨矿石是白钨矿和黑钨矿。黑钨矿的主要成分是铁和锰的钨酸盐，化学式常写成 钨矿传统冶炼工艺的第一阶段是碱熔法 （ 如下图，已知钨酸是一种难溶性强酸、对热不稳定 ） 。 5 其中 A、 B、 C 都是钨的化合物。 （ 1） 写出 A 的化学式： A ；写出生成 B 的化学方程式 ： ；由产品 C 得到高纯度的钨，应该用 还原剂 ， 写出用 原 三 氧化钨的 化学 方程式 ： 。 （ 2） 目前，冶炼拉制钨丝的金属钨，都用组成为非整比的钨氧化物为原料，这种氧化钨中存在五价和六价两种价态的钨。试确定组成为 氧化钨中这两种价态的钨原子数之比等于 。 23（ 4 分） 潜水员下潜 10 m，所受压强约为 2105p 大气压 p 水柱压 ），下潜 20 m，约为 3105知某温度时， 1 中溶解体积依次为： 知，压强不很大时，气体溶解于水的体积几为定值。如 压强分别为 11052105105，在 1 中溶解体积均为 （ 1）为什么供潜水员呼吸的是 混合气体？（设气体在血液中溶解体积和水中的相近） 。 （ 2）为什 么潜水员上浮速度不能快？ 。 24 （ 4 分） 分别用（ 20 ）饱和 液、饱和 液和等质量、等质量分数的 e( 沉淀： +3 H)3 实验中发现， H)3 完全沉淀时，所需饱和 液的质量少于饱和 液，为什么？（ 20 时， 解 度分别为 109 克， 112 克） 。 三、实验题 (本题包括 4 个小题，共 20 分 ) 25（ 5 分）某同学将一小包铜粉和锌粉的混合物放入一定量的硝酸银溶液中，使其充分反应后过滤，得到固体和蓝色滤液，并对滤液的组成进行探究。 （ 1） 锌和硝酸银溶液反应的化学方程式是 。 （ 2） 同学们对滤液中所含的溶质做出多种 猜想，其中有两种猜想可能成立，这两种猜想是： 溶质为 ； 溶质为 。 （ 3）请你设计两种实验方案来验证以上猜想。 方案 实验操作 实验现象 结 论 方案一 猜想 成立 方案二 猜想 成立 得分 评卷人 6 26 （ 6 分） 亚硝酸钠 是实验室常用的试剂，实验室一般用亚硝酸钠溶液与氯化铵溶液反应来制取 化学性质十分稳定，但在一定条件下能与 分化合生成 图为制取少量 装置（制取 装置已略去）： （ 1） C 装置的 硬质试管中发生反应的化学方程式为 _。 （ 2） 反应时 最佳 质量 比是 _。如果按此比例进行反应，反应时， 已知 易溶于水），说明 逸出气泡的原因 ： _ _。 （ 3） B 中浓硫酸的作用是 。 （ 4） 用实验方法证明确实有 成： _。 27 （ 9 分 ） 某学习小组用如右图所示装置测定锌铜合金中锌、铜的质量分数。 （ 1）实验前，先将锌铜合金在稀酸中浸泡片刻，其 目的是 ： ； （ 2）实验操作步骤有：检查气密性，将药品和水装入各仪器中，连接好装置后，再进行的操作还有： 记录 C 的液面位置； 将 B 中剩 余固体过滤，洗涤，干燥，称重； 待 B 中不再有气体产生并恢复至室温后，记录 C 的液面位置； 由 A 向 B 滴加足量试剂； 检查气密性。上述再进行的操作的顺序是 （填序号）；记录 视线平视外，还应 ； （ 3） B 中发生反应的化学方程式为 ； （ 4）若实验用锌铜合金的质量为 a g，与酸充分反应后，测得氢气体积为 V L，为求出合金中锌、铜的质量分数，还缺少的一个数 据是 ； A反应前加入稀酸的体积 B反应前加入稀酸的质量分数 C实验前反应装置中空气的体积 D实验条件下氢气的密度 （ 5）若实验用锌铜合金的质量为 a g，与酸充分反应后， B 中剩余固体的质量为 b g，则锌的质量分数为 ； （ 6）实验过程中，若未洗涤过滤所得的不溶物，则测得锌的质量分数将 （填 “偏大 ”“偏小 ”或 “不受影响 ”）。 四、计算题 (本题包括 2 个小题，共 10 分 ) 得分 评卷人 7 28（ 4 分） 金属单质 A 和非金属单质 B 可生成化合物 应 的化学 方程式 为 2AB 加热 某校一课外小组的甲、乙、丙三个学生分别在实验室内做该实验，充分反应时，所用 A 和 B 的 质量 a 和 b 各不相同，但总质量相等，都是 8.0 g。有关实验数据记录如下 。试求 丙学生实验中 a b 的值 可能 是 多少？ 甲 7.0 g 1.0 g 5.0 g 乙 4.0 g 4.0 g 5.0 g 丙 a g b g 3.0 g 29（ 6 分 ）自然界存在着一种白云石的矿石，其化学式是 其中 x、 y 为最小正整数比）。以它为原料，可制取耐火材料等。 （ 1）称取 g 白云石，加热到质量不再变化，冷却到室温，再称量固体质量为 g。试通过计算写出白云石的化学式。 （ 2）若再 称 取 g 白云石，研碎后与过量炭粉混合，放在特定仪器中隔绝空气强热一段时间后，测得白云石分解率为 a（设白云石 比分解），生成 V L 一氧化碳（密度为： g / L）。（已知 3 C 2 5 C 2 试计算 V 为多少 L？（用 a 代数式表示）。 请在右图中画出 V 和 a 的关系图。 附加题 （ 10 分） ： 社会实践活动中，课外兴趣小组对某钢铁厂的铁矿石样品和钢样进行实验、分析、计算， 了解了该钢铁厂生产原料、产品的相关信息。下面请你根据他们的实验帮助计算回答： 取该厂的某钢样粉末 g（假设只含 C），在氧气流中充分反应，将产生的气体通入足量的澄清石灰水中，得到 3 g 白色沉淀。 （ 1） 计算此钢样粉末中 铁和碳的质量之比。 8 （ 2） 再取三份不同质量的钢样粉末分别加到 50 g 质量分数相同的硫酸中，充分反应后，测得的实验数据如下表所示：（标准状况下， 2 g 体积为 ） 实验序号 加入钢样粉末的质量 / g 成气体的体积（标准状况） / L 根据表中数据计算硫酸中 质量分数。 （ 3） 若在实验 中继续加入 m g 钢样粉末，计算反应结束后剩余的固体质量为多少 ? （用含m 的代数式表示 ） 9 2011 年全国初中学生 化学素质和实验能力竞赛 (第 二十一 届天原杯 )复赛试题 参考 答案 一、选择题 ： 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 D C D C C B A 题号 9 10 11 12 13 14 15 答案 D D B A C C 二、填空题： （ 其他合理答案同样给分 ） 16（ 6 分 ） （ 1） （ 1 分） ； 1 2 2 2 1 分） （ 2） 1 分） ； 1 分） （ 3） 11 分 ） ； 2 1 3 2 1 分 ） 17 （ 3 分 ） = 2 + 2 分 ）； 还原 （ 1 分 ） 。 18（ 4 分 ） 相对原子质量为 40（ 1 分） ； A 为钙元素 （ 1 分） ；化学式为 2 分） 19 （ 5 分） 4 C 2 C 2 C 答 1 个方程式 1 分、答 2 个方程式共 3 分） 取少量 还原得到的红色物质，滴加稀硫酸 （ 1 分） ； 溶液变蓝说明有 变蓝说明没有 1 分） 。 20 （ 5 分 ） 硫酸钙微溶产生少量的硫酸根离子 （ 1 分） ； 生成物硫酸钠产生的 硫酸根离子。 （ 2 分） = 2 分） 21 （ 3 分） （ 1） ； 分解所得 数之比为 4 : 1，通入水中发生反应： 4 2 = 4 全部吸收。 （ 2 分） （ 2） 没有这种组成。由 （ 1） 可知，只有当 数之比为 4 : 1 时才可能被完全吸收，若为混合物，则不可能出现 4 : 1 的情况 （ 1 分） 。 22（ 6 分） （ 1） 1 分） ； 2 = + 2 2 分） ， 3 W + 3 1 分） （ 2） 1 : 4（ 2 分） 23 （ 4 分） 溶解体积小于 2 分） 上浮，气压下降，原先 溶于血液中的 气体 将逸出，快速上浮，气压下降快，逸出气体多而堵塞血管（ 2 分） 24 （ 4 分） 对分子质量 （ 40）是 57）的约 70 %（ 1 分）； 溶